UGNX三維造型設(shè)計(jì)課程教學(xué)探索

時(shí)間:2022-10-21 10:16:43

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UGNX三維造型設(shè)計(jì)課程教學(xué)探索

摘要:《ugnx三維造型設(shè)計(jì)》是我校機(jī)械類專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)核心課程,在工學(xué)結(jié)合、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下,該課程要求學(xué)生通過使用UG三維造型設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行零件建模、產(chǎn)品裝配以及完成工程制圖,具備工業(yè)產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)的基本能力。該文基于案例教學(xué)法從教學(xué)模式的建立到教學(xué)實(shí)施,通過教學(xué)評(píng)價(jià)探討課程的教學(xué)效果,實(shí)踐表明:該教學(xué)模式能更好地突出課堂教學(xué)效率,激發(fā)學(xué)生的三維建模興趣,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí),提高創(chuàng)新思維能力。

關(guān)鍵詞:案例教學(xué)法;UG軟件;三維造型設(shè)計(jì);課程教學(xué)

1引言

當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)信息快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)技術(shù)[1]已成為必不可少的核心技術(shù)之一。機(jī)械制造企業(yè)非常重視三維CAD技術(shù)的應(yīng)用,為推進(jìn)校企合作、工學(xué)結(jié)合[2]人才培養(yǎng)模式的改革,各高職院校機(jī)械類專業(yè)相繼開設(shè)“三維造型設(shè)計(jì)”課程,并設(shè)有相關(guān)的學(xué)生職業(yè)技能大賽賽項(xiàng)。盡管如此,目前高職教育的質(zhì)量、規(guī)模還不能很好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,部分高職院校畢業(yè)生不能很好地滿足工作崗位對(duì)相關(guān)技能人才的需求。高職學(xué)生普遍存在理論知識(shí)體系不飽滿、自主學(xué)習(xí)能力差、理實(shí)一體化薄弱的特點(diǎn),而《UGNX三維造型設(shè)計(jì)》課程要求學(xué)生將工學(xué)思維與文學(xué)審美結(jié)合融入機(jī)械零件的設(shè)計(jì)中,對(duì)教學(xué)提出了更高的要求。因此,開展相應(yīng)的教學(xué)研究勢(shì)在必行。為促使學(xué)生迅速適應(yīng)職業(yè)崗位,筆者以就業(yè)為導(dǎo)向[2],于2019年秋季學(xué)期開始,將“互聯(lián)網(wǎng)+”思維融入課堂教學(xué),應(yīng)用功能強(qiáng)大的三維造型軟件,研究案例教學(xué)法[1-3]在“三維造型設(shè)計(jì)”課程中的應(yīng)用,探索高教改革下高職課堂教學(xué)的新模式,充分體現(xiàn)“案例導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的教學(xué)理念[4],促使學(xué)生能主動(dòng)學(xué)習(xí),增強(qiáng)三維機(jī)械零件設(shè)計(jì)技能,全面提升造型審美和解決問題的能力。

2教學(xué)模式

案例教學(xué)法是一種通過獨(dú)特的案例形式,引導(dǎo)學(xué)生“做中學(xué)、學(xué)中思、思中練”的教學(xué)方法,注重問題的求解過程,有助于啟發(fā)學(xué)生對(duì)特殊情景的思考,培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生主動(dòng)參與到課堂討論。高職教育中,《UGNX三維造型設(shè)計(jì)》課程是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生掌握的一門專業(yè)技能型課程,重在培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用UG軟件實(shí)現(xiàn)零件產(chǎn)品三維造型設(shè)計(jì)的能力,具備一定的崗位技能。筆者圍繞UGNX12.0的“零件建?!薄爱a(chǎn)品裝配”和“工程制圖”3個(gè)基本模塊以及“GB標(biāo)準(zhǔn)定制”“GC工具箱”等功能,以企業(yè)產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)為背景,教學(xué)情景為單元,學(xué)習(xí)任務(wù)為驅(qū)動(dòng),造型案例學(xué)習(xí)和操作應(yīng)用為主體,研究案例教學(xué)法在教學(xué)中的實(shí)施效果。課堂教學(xué)教法上:講練結(jié)合、案例演示、理實(shí)一體,教師對(duì)半分配課時(shí),1/2課時(shí)由授課者講解理論及演示案例,1/2課時(shí)由學(xué)習(xí)者實(shí)操訓(xùn)練、內(nèi)化知識(shí)。期末考核評(píng)估[5]由考勤+考評(píng)+考試3部分組成,平時(shí)的課堂考勤占比10%;對(duì)于考評(píng),教師對(duì)學(xué)生自主完成的訓(xùn)練案例進(jìn)行評(píng)分,占比40%;對(duì)于考試,采用機(jī)房上機(jī)實(shí)操改革考試方式,占比50%。

3教學(xué)實(shí)施

在教學(xué)模式的指導(dǎo)下,啟動(dòng)案例教學(xué)法實(shí)施教學(xué)內(nèi)容。案例教學(xué)最突出的特點(diǎn)是情景案例的運(yùn)用,《UGNX三維造型設(shè)計(jì)》教學(xué)案例是根據(jù)企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)要求和UG軟件的功能特點(diǎn)來設(shè)計(jì)的。

3.1選擇案例

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和高職學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,遵從由簡(jiǎn)至繁、由淺入深、由易到難、由基礎(chǔ)到高級(jí)逐步過渡的原則,設(shè)計(jì)適用的教學(xué)案例素材提高教學(xué)質(zhì)量。課程安排的部分情景教學(xué)案例及考核的知識(shí)技能分布如表1所示,包括示教案例和訓(xùn)練案例。

3.2實(shí)施案例

我校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件優(yōu)越,建有三維造型設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)基地,給教學(xué)研究提供便利的實(shí)施環(huán)境。為驗(yàn)證案例教學(xué)法的實(shí)施效果,以我校機(jī)電一體化19030班、19031班、19032班為教學(xué)對(duì)象,從任務(wù)的布置到任務(wù)的分析,再到任務(wù)的完成,引導(dǎo)學(xué)生開展個(gè)性化學(xué)習(xí)。課中教師演示講授表1中所示的示教案例,學(xué)生模仿完成后再自主練習(xí)完成訓(xùn)練案例,示教案例和訓(xùn)練案例具有相似性,實(shí)施過程中學(xué)生不僅可以舉一反三、鞏固考核的知識(shí)點(diǎn)及造型命令,還可以訓(xùn)練三維造型設(shè)計(jì)的思維模式。案例實(shí)施中的幾點(diǎn)創(chuàng)新:(1)機(jī)房裝有極域課堂管理軟件,連接教師端和學(xué)生端,教師對(duì)教室內(nèi)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制,便于實(shí)現(xiàn)教師端電腦屏幕的投屏、案例素材的共享,學(xué)生作業(yè)的提交,學(xué)生動(dòng)態(tài)的監(jiān)控等;(2)學(xué)生遇到命令操作上的疑惑,可進(jìn)入優(yōu)慕課平臺(tái)[4][6]觀看教師已上傳的講解視頻,捷徑高效地解決問題;(3)允許學(xué)生之間相互討論交流,形成臨時(shí)的課堂互幫互助小組,培養(yǎng)組內(nèi)成員的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神;(4)教師在課堂中因材施教,時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),針對(duì)學(xué)生的不同問題個(gè)性指導(dǎo),將普遍存在的共性問題提出來專門講解;(5)課堂結(jié)合案例的講解,引入課程思政,引導(dǎo)學(xué)生在造型設(shè)計(jì)中精益求精,培養(yǎng)學(xué)生的造型審美、縝密的設(shè)計(jì)思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,面對(duì)困難能迎難而上;(6)教師現(xiàn)場(chǎng)打分評(píng)估學(xué)生要提交的課堂作業(yè),作為平時(shí)成績(jī)的一部分,讓學(xué)生有一種你追我趕的緊迫感。最后統(tǒng)一講評(píng)并總結(jié)作業(yè)中出現(xiàn)的共性問題。

3.3實(shí)施評(píng)價(jià)

隨機(jī)調(diào)查一體化19030、19031、19032班的學(xué)生,案例教學(xué)法實(shí)施之后頗具績(jī)效。從整個(gè)教學(xué)過程來看,由于每次的課堂評(píng)分占期末考核的2/5,學(xué)生普遍反映這會(huì)調(diào)動(dòng)大家參與課堂的積極性,每節(jié)課緊張又充實(shí),擁有知識(shí)的獲得感;從學(xué)生的課堂訓(xùn)練來看,課堂效率有所提高,作業(yè)完成速度有提升,學(xué)生由被監(jiān)督學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),課堂作業(yè)的質(zhì)量提升了6個(gè)百分點(diǎn);從期末考核成績(jī)來看,不及格率降低了近10個(gè)百分點(diǎn)。

4教學(xué)特色

從課堂與學(xué)生的關(guān)系出發(fā),筆者通過設(shè)計(jì)教學(xué)模式和實(shí)施教學(xué)內(nèi)容,歸納出以下幾點(diǎn)教學(xué)特色:

4.1滿足教學(xué)需要

設(shè)計(jì)的每個(gè)教學(xué)案例,都使用“學(xué)習(xí)目標(biāo)—理論指導(dǎo)—任務(wù)實(shí)踐(示教案例到訓(xùn)練案例)—課堂考核—任務(wù)總結(jié)”的教學(xué)組織。(1)學(xué)習(xí)目標(biāo):課堂中強(qiáng)調(diào)要了解的UG繪圖命令和掌握的實(shí)際應(yīng)用技能,使學(xué)生明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。(2)理論指導(dǎo):講解本節(jié)課的基礎(chǔ)知識(shí)和要掌握的軟件技能,根據(jù)造型命令的難易程度選用不同的講解方式。例如,對(duì)于較抽象難理解的命令,用小例子的方式演示講解,化抽象為具體。(3)任務(wù)實(shí)踐:是課堂的核心內(nèi)容,以學(xué)生為主體,列舉多個(gè)案例,讓學(xué)生在實(shí)踐練習(xí)中內(nèi)化知識(shí)點(diǎn),學(xué)會(huì)應(yīng)用軟件功能。例如設(shè)計(jì)的示教案例和訓(xùn)練案例,就是很好的課堂練習(xí)素材。(4)課堂考核:教師通過隨堂打分,考核學(xué)生對(duì)本節(jié)課堂知識(shí)的掌握情況,一對(duì)一指導(dǎo)學(xué)生解決出現(xiàn)的個(gè)性問題,最后列出共性問題清單,再次強(qiáng)化理解。(5)任務(wù)總結(jié):回顧課堂內(nèi)容,列出案例學(xué)習(xí)過程中需要注意的重點(diǎn)和難點(diǎn),關(guān)注本節(jié)需要掌握的新知識(shí)。

4.2滿足就業(yè)需要

在每個(gè)任務(wù)中,精心挑選與實(shí)際應(yīng)用緊密相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)和教學(xué)案例,從而讓學(xué)生在完成應(yīng)用案例后掌握到對(duì)應(yīng)的專業(yè)技能,為從業(yè)上崗奠定基礎(chǔ)。

4.3增強(qiáng)學(xué)生興趣

設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)案例的難易程度,遵從由簡(jiǎn)至繁、由淺入深、由易到難、由基礎(chǔ)到高級(jí)逐步過渡的原則,教師在一定時(shí)間內(nèi)完成理論指導(dǎo),給學(xué)生騰出動(dòng)手操作的時(shí)間,從而增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生能輕松學(xué)習(xí)掌握相關(guān)技能。

5結(jié)束語

《UGNX三維造型設(shè)計(jì)》課程教學(xué)研究表明,案例教學(xué)法適用于UG軟件和三維機(jī)械零件設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)?;诎咐虒W(xué)法的教學(xué)模式將UG軟件的操作命令和課程理論知識(shí)融入情景案例,引入課堂訓(xùn)練,充分發(fā)揮教師的引領(lǐng)作用,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,使學(xué)生的思維模式得到系統(tǒng)的訓(xùn)練,從而提高軟件的操作能力和知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。案例教學(xué)法注重具體案例的操作應(yīng)用,實(shí)施過程靈活多變,有助于開啟學(xué)生的散發(fā)性和創(chuàng)造性思維,教學(xué)中根據(jù)高職學(xué)生的特點(diǎn)選用典型的案例素材,更能滿足現(xiàn)代高職教育的教學(xué)要求。

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作者:汪雨蓉 單位:楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院